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EAGLE 模拟中重子诱导的暗物质核

星系天体物理 2019-08-26 v2

摘要

我们考察了用 EAGLE 星系形成模型模拟的矮星系中暗物质(DM)核的形成。与早前工作一致,我们发现恒星形成(SF)气体密度阈值(ρth\rho_{\rm th})起着关键作用。在低阈值(LT)下,气体在被超新星反馈驱散前无法达到足以主导引力势的密度。LT 模拟对内部 DM 轮廓影响甚微,即便在具有延展且爆发式 SF 的系统中——这两者常被视为核形成的两个关键要素。对于更高阈值,气体能在被反馈抛射前主导引力势。这可导致内部 DM 含量的大幅减少,但仅当气体在长时间内引力上重要、使晕在气体移除前发生收缩时才成立。在短暂 SF 爆发中气体的快速聚集与移除对改变内部 DM 含量效果较弱。随后的气体吸积可能将 DM 重新拉入并重塑尖核,除非 SF 足够爆发式以阻止之,从而保留核。因此,对于 EAGLE 的 SF+反馈模型,核形成与 SF 历史之间并无简单关系,与近期主张相反。矮星系内部 DM 含量对 ρth\rho_{\rm th} 的依赖性阻碍了稳健预测与观测解释。一个高 ρth\rho_{\rm th}(12 Mpc)3(12 \rm \ Mpc)^3 体积模拟在有限晕质量范围内产生了具有可观核的矮星系,但质量轮廓种类不足,无法解释观测到的矮星系旋转曲线的多样性。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.04186,
  title  = {Baryon-induced dark matter cores in the EAGLE simulations},
  author = {Alejandro Benitez-Llambay and Carlos S. Frenk and Aaron D. Ludlow and Julio F. Navarro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.04186},
  year   = {2019}
}

备注

Updated to match the published version